物流实践中的数学模型方法

物流：“数学真是个好哥们，帮了我这么大的忙。你问我帮了啥忙？俺不记得了，不过在文章中勤劳的小编帮我总结了。”

题目：

物流实践中的数学模型方法

作者：赵磊

来源：环球物流咨询

为什么要在物流实践中应用数学方法？

任何一门科学的真正完善在于数学工具的广泛应用----恩格斯。

引这句话过于抽象，我们举一个符合人类发展规律的具体例子。艾萨克牛顿在发表了《自然科学之数学原理》之后，人类进入现代科学文明时期。那么牛顿都做了什么工作？一言以蔽之，牛顿应用数学工具解释了宇宙运行的规律，解释人类眼睛看不到的世界。

在这之后，有了人造地球卫星，有了航空航天工程。直到前些时候天宫二号发射，发射之后在电视上看到的都是计算机仿真画面，在这些仿真画面的背后，是大量的数学模型的辅助决策，现场工程师可以通过传感器读取数据和通过数学模型分析判断火箭运行状态，并对偏离状态情况发出调整决策。

也就是说在完备的数学工具辅助下，人类可以完成不用亲自参与，或者说力所不及的工作中的决策。而整个人类科学文明的发展，其实就是一个不断应用数学原理解释世界，创造数学工具辅助人类生活的过程。

 由此类推，在物流实践中，推广数学工具也是有其必要意义的。从企业管理者的角度来说，他们希望在不亲自参与企业具体生产活动的前提下，了解企业运营现状，提出发展方向，制定发展路径，他们的角色就类似于火箭发射时现场管控的工程师，那么他们面临的是哪些方面的问题呢？下一节将有陈述。

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管理的关键问题是什么？

对管理实践中通常遇到的问题，笔者常将其分为评价问题和决策问题两类。

1 评价问题

类似于前述火箭发射中，传感器的读数。其实大多数商学院所说的数据挖掘，学者所做的各种指数，报纸上大学排名之类之类的其实都是评价问题，也就是评价企业、行业、国家的运营状态。现在有很多学者，热衷于做指数，做综合评价指标，个人观点，这属于哗众取宠。不能辅助决策的评价，都是空谈。换句话说，评价是为了决策者更全面的了解企业现状，最终目标是辅助决策。

2 决策问题

类似于前述火箭发射中，推进力调整的决策。大多数商学院学者所做的定价、装载、收购等模型都是这一类。也就是管理者在自己了解的企业运营状态基础上，决定企业各层次事务处理方案的过程。而企业具体有哪些层面的决策需求，将在后面详述。

3 管理中问题的总述

评价与决策并非孤立的两个过程，而是根据评价而定决策，决策之后根据状态重新评价，之后再决策，这样的一个循环过程。

4 案例

前面谈得有点空，这里举一个实际例子，是一家国际知名石油公司，在石油制成品物流中的做法，他们会在物流平台上收集物流供应商所提供的若干节点数据，例如一个从深圳到上海的调运需求，他们自己不构建TMS系统，也不运营运输业务，仅在出库、装车、卸车、入库节点收集运输信息，在这些数据一致的情况下，认定物流供应商完成了运输任务。那么这家企业做了哪些事呢？

（1）决定哪些数据就能完整反应运输过程，构建逻辑模型。

（2）收集这些数据。

（3）根据匹配情况判断运输完成情况。

 这是一个完整的评价问题的解决过程，后面确认收货就是这个评价之后的决策。这就是一个数学方法解决管理问题的简单例子，是不是感觉数学工具方法也没有想象的那么高大上？

 那么再到我们要谈的物流行业，物流行业中有哪些可以用数学方法解决的管理问题呢？后面一节我们进行陈述。

数学方法的物流行业应用

这里我们简单介绍几个企业物流中遇到的可以用数学方法解决的基本问题和现有工具。如有需要，笔者会在后续的文章中逐一详细介绍物流企业中可应用数学工具解决的物流实践问题，工具，以及工具的数学和计算机方法内核。

1 网络规划问题

对生产企业物流来说，这一问题其实就是决策在全国建多少RDC，每个RDC建多大规模，每个RDC辐射哪些末端节点，每个RDC承接哪些前端节点的问题。目前笔者了解的成型软件有三家，目前三家都被一家收购。三款工具大同小异，分别是 cast、loginet、lamasoft。

三家软件的缺点在于都是针对生产企业的销售物流，适应业务场景定死在生产厂向末端客户的分销网络上。但这市场上不仅有生产企业的分销网络规划，一样有生产网络规划，例如从供应商到生产厂的网络。还有运输企业的网络规划，例如快递企业。由于业务背景不同，三种软件皆无法解决。

2 运输计划问题

这个是前面提到的石油企业给笔者提过的一个问题，即每周的生产计划和订单需求却定后，需要安排产品运输，即安排什么时间，起运哪些货物，走何种运输方式，以控制生产端的库存最少。这个计划的安排需要占用计划员2小时的工作时间，当有生产计划或者需求变化时，很难做的及时反应。因此该企业希望能得到一套自动安排计划的模型与工具。

当然还有物流企业的运输问题，物流企业的运输计划就是每天的计划了，以目前国内一大型物流企业为例，他们需要更多的人力和时间在这一计划的安排上。直到现在他们还在高薪聘博士，希望能提出这一计划的安排方法，并减少人力。

这一方面，目前笔者尚未见过通用型软件。

3 路径规划问题

即循环取货或者配送计划的安排，这个成型软件也很多，JDA，i2，笔者曾经统计过，全球应该有17家，这一问题的学术论文有7万篇以上，这一计划的需求也各异，多难以统一描述，一般应用开发结合于tms系统。

4 装载优化问题

这个问题，前面和黄老师的讨论中有提过，其实就是一堆小的立方体怎么向大的立方体中装载的问题，车辆配载、集装箱集拼箱、托盘码盘等方面都要用到，国际上最有名的工具是Maxload。其面临的问题也是根据不同堆叠需求，如何自动调整的问题。

小结

今天我们解释了物流运营实践中为什么要使用数学方法，并简单描述了，企业物流中会有哪些管理问题，和物流行业中的几个典型的可用数学工具解决的运营问题。那么下面就面临着两个问题：

（1）到底在物流实践中有多少可用用数学模型化的问题。这个很难说完全，需要大量的工程技术人员的集体智慧提炼和总结。笔者所知，从物流行业政策制定，到企业物流运作，再到物流企业的运营都可以应用到，这是一个发展过程，从实践中不断提出问题，分析问题及解决的发展过程。

（2）那么这些问题如何解决？当然不能一概而论，需要具体问题具体分析，后面的文章笔者会针对具体问题及方法，逐一进行陈述。欲知后事如何，且听下回分解。

 科学的唯一目的，在于减轻人类生存的艰辛

采集：小莫

编辑：小莫

排版：小莫

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